华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套题库-章节题库-电分析化学导论【圣才出品】
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第十四章极谱法与伏安法1.极谱分析与普通电解分析有哪些相同和不同之处?答:(1)极谱分析与普通电解分析的相同点都是电解过程,需要外加电压才能进行,极谱分析是控制电极电位的电解分析过程。
(2)极谱分析与普通电解分析的不同点①所用电极不同极谱分析使用一个通常是面积很小的滴汞电极,另一个通常是很大的饱和甘汞电极;一般电解分析都使用面积大的电极。
②电解条件不同极谱分析的溶液是静止的,有利于产生浓差极化,且加入大量的支持电解质;电解分析是在搅拌的溶液中进行的。
③定量方法不同极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度来进行定量;电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物,最后称重进行定量。
④分析量不同极谱分析是一种微量成分的分析方法;电解分析是一种常量成分的分析方法。
2.极限扩散电流主要受哪些因素的影响?在进行定量分析时,怎样消除这些影响?答:(1)影响极限扩散电流的因素①溶液组分的影响组分不同,溶液黏度不同,因而扩散系数不同。
②毛细管特性的影响汞滴流速m、汞滴周期t是毛细管的特性,将影响平均扩散电流大小。
③温度的影响除z外,温度影响公式中的各项,尤其是扩散系数D。
④滴汞电极电位的影响滴汞周期有赖于滴汞与溶液界面的表面张力,滴汞的电极电位影响表面张力,从而影响滴汞周期。
(2)消除影响的方法①分析时应使标准溶液与待测试液组分基本一致。
②实验中汞柱高度必须保持一致。
③控温精度必须在±0.5℃范围之内。
3.什么是底液?底液中的成分各起什么作用?答:(1)底液:含有支持电解质,除氧剂,络合剂及极大抑制剂的溶液。
(2)底液中的成分及其作用分别如下:①极大抑制剂:消除极大现象;②除氧剂:消除氢波或氧波的干扰;③络合剂:消除其他共存例子的干扰。
4.阐明下列术语的含义:电容电流;迁移电流。
答:(1)电容电流:又称充电电流,是残余电流的主要部分。
(2)迁移电流:由于电极对待测离子的静电引力导致更多离子移向电极表面,并在电极上还原而产生电流,称为迁移电流。
第十三章电解与库仑分析法一、选择题1.库仑分析法与一般的滴定分析相比,其特点是()。
[西北大学2014研]A.需要标准物质进行滴定剂的校准B.很难使用不稳定的滴定剂C.测量精度相近D.不需要准备标准溶液,不稳定试剂就可以就地产生【答案】D【解析】库仑分析法是对试样溶液进行电解,但不需要称量电极上析出物的质量,而是通过测量电解过程中所消耗的电量,由法拉第电解定律计算出分析结果。
其特点是不需要准备标准溶液,不稳定试剂就可以就地产生。
2.在控制电位电解过程中,为了保持工作电极电位恒定,必须保持()。
[华东师范大学2012研;苏州大学2014研]A.不断改变外加电压B.外加电压不变C.辅助电极电位不变D.电解电流恒定【答案】A【解析】在控制阴极电位电解过程中,要随时测量阴极电位,随时调节电压以控制阴极电位为一恒定值。
3.库仑分析法进行定量分析()。
[厦门大学2011研]A.不需要标准物质B.需要控制电流效率100%C.依据是法拉第电解定律定量D.以上说法均正确【答案】D4.在库仑分析中,为了提高测定的选择性,一般都采用()。
[南开大学2011研] A.大的工作电极B.大的电流C.控制电位D.控制时间【答案】C二、填空题1.库伦分析法是通过对试液进行电解,测量电解反应所消耗的,再根据计算待测物质量的一种方法。
[陕西师范大学2013研]【答案】电荷量;法拉第电解定律【解析】电解分析法(电重量法)是根据称量电解前后电极的质量来确定被测物质的含量。
如果根据电解过程中所消耗的电荷量来求得被测物质含量,则称为库仑分析法。
2.由于电解一般是在水溶液中进行,所以要控制适当的电极电位和溶液的pH值,以防止水的分解。
当工作电极为阴极时,应避免有析出,当工作电极为阳极时,应避免有______产生。
[中国科学院研究生院2012研]【答案】氢气;氧气【解析】发生氧化反应的电极为阳极,而发生还原反应的电极为阴极。
电解池的正极为阳极,它与外电源的正极相连,电解时阳极上发生氧化反应;电解池的负极为阴极,它与外电源的负极相连,电解时阴极上发生还原反应。
目录第一章绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章仪器分析数据处理方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章光学分析法导论3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章原子发射光谱法4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章原子吸收与原子荧光光谱法5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章分子发光分析法6.1 复习笔记6.2 课后习题详解第七章紫外-可见吸收光谱法7.1 复习笔记7.7 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章红外光谱法和Raman光谱法8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章核磁共振波谱法9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章质谱分析法10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章电分析化学导论11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章电位分析法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解第十三章电解与库仑分析法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章极谱法与伏安法14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章色谱法导论15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章气相色谱法16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第十七章高效液相色谱法17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 名校考研真题详解第十八章毛细管电泳和其他分离技术18.1 复习笔记18.2 课后习题详解第十九章X射线光谱法19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 名校考研真题详解第二十章热分析方法20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 名校考研真题详解第一章绪论1.1 复习笔记一、仪器分析简介1.仪器分析和化学分析(1)化学分析化学分析是指基于化学反应及其计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
第六章分子发光分析法1.解释下列名词:(1)荧光;(2)磷光;(3)化学发光;(4)荧光激发光谱;(5)荧光发射光谱;(6)荧光量子产率;(7)荧光猝灭。
答:(1)荧光如果分子被激发到某个电子激发态的某个振动能级上,处于这个能态的分子会通过振动弛豫、内转换等一系列非辐射方式衰变到S 1态的最低振动能级,然后发生10S S →的辐射跃迁,这个辐射跃迁过程即发射出荧光。
(2)磷光分子被激发到某个电子激发态的某个振动能级上后,通过振动弛豫、内转换和体系间窜跃等一系列非辐射方式衰变到T 1态的最低振动能级,然后发生01T S →的辐射跃迁,这个辐射跃迁过程即发射出磷光。
(3)化学发光在某些化学反应中,反应产生的能量可以光辐射的形式释放出来,这种现象称为化学发光。
(4)荧光激发光谱以不同波长的入射光激发荧光物质,并在固定波长处测量激发出来的荧光强度,然后以激发波长为横坐标,荧光强度为纵坐标绘制关系曲线,便得到荧光激发光谱。
(5)荧光发射光谱固定激发光的波长和强度不变,测量不同波长处发射的荧光强度,绘制荧光强度随发射波长变化的关系曲线,便得到荧光发射光谱。
(6)荧光量子产率荧光量子产率是指荧光物质被激发后所发射荧光的光子数与吸收的激发光的光子数之比值。
(7)荧光猝灭荧光物质与溶液中其他物质发生作用,使荧光强度减弱或者消失的作用称为荧光猝灭。
2.简述影响物质的荧光发射的主要因素。
答:影响物质的荧光发射的主要因素如下:(1)分子结构①共轭 键体系:发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团,共轭体系越大,荧光效率越高;②刚性平面结构:荧光效率高的物质,其分子多是平面构型且具有一定的刚性;③取代基的影响:取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响,给电子取代基可使荧光增强,吸电子取代基使荧光减弱。
(2)环境因素①溶剂的影响:溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响,溶剂的极性越强,荧光强度越大;②温度的影响:温度对溶液荧光强度影响明显,对于大多数荧光物质,升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低;③pH的影响:溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响;④内滤光作用和自吸收作用:溶液中若存在能吸收激发光或荧光的物质,就会使实际测到的荧光减弱。
第二部分课后习题第一章绪论1.解释名词(1)化学分析与仪器分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度与检出限。
答:(1)化学分析和仪器分析①化学分析是指基于化学反应和其计量数关系来确定被测物质组成和含量的分析方法。
②仪器分析是指基于测量某些物质的物理性质或物理化学性质、参数及其变化来确定测定物质组成和含量的分析方法。
因这类方法一般需要特殊的仪器,又称仪器分析法。
(2)标准曲线与线性范围①标准曲线是指被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线。
②线性范围是指标准曲线的直线部所对应的被测物质浓度或含量的范围。
(3)灵敏度与检出限①灵敏度是指物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度。
②检出限是指某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量。
2.分析仪器一般包括哪些基本组成部分?试画出其构造框图。
答:(1)分析仪器一般包括以下五部分:①取样装置;②预处理系统;③分离装置;④检测器及检测系统;⑤测量装置及信号处理系统。
(2)其构造框图略。
3.试说明仪器分析、分析仪器、分析技术和仪器分析方法的联系与区别。
答:(1)仪器分析、分析仪器、分析技术和仪器分析方法的联系①仪器分析的原理创新是现代仪器分析的前沿。
基于物理、生命科学和材料科学等的重大发现和满足现实的重大需求,研制新型分析仪器或核心部件,这将极大地促进仪器分析的发展。
②分析仪器和仪器分析方法将进一步向更高分辨率、更高灵敏度和更高选择性方向发展。
建立新的分析方法,提高和改进分析方法的“3S+2A”是仪器分析方法发展的主线。
③分析仪器是仪器分析方法实施的技术设备。
(2)仪器分析、分析仪器、分析技术和仪器分析方法的区别①仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器。
②分析仪器是仪器分析方法实施的技术设备。
③分析技术是在化学分析或仪器分析中使用的技术。
④仪器分析方法测量原理和信号特点的分析方法。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套模拟试题及详解(一)(满分:150分)一、选择题(每题2分,共30分)1.下列哪种情况中应选用原子发射光谱法而不是用火焰原子吸收法进行测定?()A.汽油中的铅B.高纯金属中的杂质元素C.血清中的镁D.小麦中的硒【答案】B2.在原子吸收分析中,多利用氘灯或塞曼效应进行背景扣除,扣除的背景主要是()。
A.原子化器中分子对共振线的吸收B.原子化器中干扰原子对共振线的吸收C.空心阴极灯发出的非吸收线的辐射D.火焰发射干扰【答案】A【解析】氘灯或塞曼效应所扣除的是分子吸收。
3.下列说法正确的是()。
A.荧光光谱形状与发射波长有关B.荧光光谱形状与激发波长有关C.荧光发射波长永远大于激发波长D.荧光发射波长永远小于激发波长【答案】C4.某分析工作者在光度法测定前用参比溶液调节仪器时,只调至透光率为90.0%,测得某有色溶液的透光率为30.2%,此时溶液的真正透光率为()。
A.37.4%B.35.1%C.33.6%D.31.2%【答案】C【解析】在光度法测定前,为了保证入射光强度完全被待测物质所吸收,需用参比溶液调节仪器吸光度A=0或透光率T=100%。
如果透光率只调至了90.0%,此时溶液的真正透光率为,则。
5.在醇类化合物中,O—H伸缩振动随溶液浓度的增加向低波数移动的原因()。
A.诱导效应B.溶液极性增大C.形成分子间氢键D.振动偶合【答案】C【解析】O—H能形成分子间氢键,使O—H的键强减弱,振动频率向低波数移动。
浓度增加有利于氢键的形成。
6.关于分子离子峰,下列叙述正确的是()。
A.质量数最大的峰为分子离子峰B.相对强度最大的峰为分子离子峰C.质量数第二大的峰为分子离子峰D.分子离子的质量服从氮律【答案】D【解析】ABC三项,分子离子峰是除了同位素之外质量数最大的质谱峰;D项,分子离子的质量服从氮律,即化合物若不含氮或含偶数个氮,其质量数为偶数,否则其质量数为奇数。
第十九章X射线光谱法一、简答题1.X射线发生衍射的条件是什么?答:X射线发生衍射需要满足两个条件:(1)原子层之间的间距必须与辐射的波长大致相当;(2)散射中心的空间分布必须非常规则。
2.试述几种X射线荧光光谱仪的作用原理和应用范围。
答:X射线荧光光谱仪可以分为三种类型,即波长色散型﹑能量色散型和非色散型。
其作用原理和应用范围如下:(1)波长色散型①作用原理:波长色谱仪是利用分光晶体将不同波长的X射线荧光分开并检测,得到X 射线荧光光谱。
②应用范围:波长色散型仪器分为单道和多道两种。
多道色散一起庞大且昂贵,可以同时检测多至24种元素。
(2)能量色散型①作用原理:能量色谱仪是利用X射线荧光具有不同能量的特点,将其分开并检测,不使用分光晶体,而依靠半导体探测器来完成。
②应用范围:能量色散型仪器的能量分辨率差,与晶体光谱仪相比,能量色散系统在0.1nm以上的波长区分辨率较低,但在短波长范围能量色散系统分辨率较高;其探测器必须在低温下保存;对轻元素的检测比较困难。
(3)非色散型①作用原理:非色散型仪器采用合适的放射源激发试样,发出的X 射线荧光经过两个相邻的过滤片进入一对正比计数器。
一个过滤片的吸收边界在被测线的短波方向,而另一个的在长波方向,两信号之差正比于被测元素的含量。
②应用范围:非色散型仪器一般用于一些简单试样中少数几个元素的常规分析,但这类仪器需要较长的计数时间,分析的相对标准偏差约为1%。
二、计算题欲测定Si K a 0.7126nm,应选用什么分光晶体?答:应选用PET(002)分光晶体。
根据Bragg 方程:2sin n d λθ=令1n =,则sin 2dλθ=因为0<sin θ<1,所以分光晶体的晶面间距满足2dλ<1,即d >0.3563nm,应选用PET(002)。
第十五章色谱法导论一、选择题1.根据van Deemter方程,下列哪种说法是正确的?()A.最佳流速时,塔板高度最小B.最佳流速时,塔板高度最大C.塔板高度与流速成正比D.塔板高度与流速成反比【答案】A2.速率理论方程式H=A+B/u+C u中三项按顺序分别称为()。
A.传质阻力项、分子扩散项、涡流扩散项B.分子扩散项、传质阻力项、涡流扩散项C.涡流扩散项、分子扩散项、传质阻力项D.传质阻力项、涡流扩散项、分子扩散项【答案】C【解析】速率理论方程式中A为涡流扩散项,B/u为分子扩散项,C u为传质阻力项。
3.提高色谱柱柱效的可行方法是()。
A.选择粒度为3~5μm的固定相B.增加柱长C.选择适宜流动相D.降低流速【答案】A【解析】采用直径小﹑粒度均匀的固定相可以降低涡流扩散,提高色谱柱柱效。
4.下列哪个因素会引起相对保留值的增加?()A.增加柱长B.降低柱温C.把N2换成H2D.降低流动相速度【答案】B【解析】相对保留值仅与柱温和固定相性质有关,而与柱长﹑柱温等其他实验条件无关。
5.气相色谱中,调整保留值实际上反映了哪些部分分子间的相互作用?()A.组分和载气B.组分与固定相C.组分与组分D.载气与固定相【答案】B【解析】调整保留值可认为是组分由于被固定相溶解或吸附,比不被固定相溶解或吸附的组分在色谱柱中多消耗的时间。
6.两色谱峰的相对保留值r21等于()。
A.B.C.D.【答案】B【解析】相对保留值r21是指在相同条件下,某组分调整保留值与另一组分的调整保留值的比值。
7.速率理论方程式中,受分离温度影响较大,且随分离温度增加而降低的项是()。
A.涡流扩散项B.分子扩散项C.传质阻力项D.载气阻力项【答案】C【解析】在速率理论方程中,当温度升高时,分子运动加快,传质阻力降低。
8.为改善某样品中两组分的色谱分离效率,应当()。
A.改换载体B.改换柱管C.增加柱长D.改换固定液【答案】D【解析】色谱分离的原理是利用固定相与被分离组分的吸附力不同而达到分离的目的,故可改换固定液,以提高色谱分离效率。
第十八章毛细管电泳和其他分离技术一、选择题1.阳离子、阴离子及中性分子经高效毛细管电泳法分离,若电渗淌度大于阴离子的电泳淌度,则它们的先后流出顺序为()。
A.阴离子,中性分子,阳离子B.中性分子,阴离子,阳离子C.阳离子,中性分子,阴离子D.阳离子,阴离子,中性分子【答案】C【解析】带正电荷的粒子迁移速率为+EOF i v v 先流出毛细管;中性粒子迁移速率等于EOF v ,随电渗流一起流出;带负电荷的粒子迁移速率为-EOF i v v ,最后流出。
2.在毛细管区带电泳法中,阴、阳离子迁移,中性分子向阴极移动是靠什么作用推动?()A.电压B.液压C.电渗流D.电泳流【答案】C二、填空题1.高效毛细管电泳系统的电压V=25kV,柱长L=50cm,组分的扩散系数D=1.7×10-9m2/s,通过柱子的时间为10min,理论塔板数n为。
【答案】1.2×105【解析】由n=Lu/2D,u=L/t得2.高效毛细管电泳分析某组分,在电压V=25kV下,表观淌度μap=1.0×10-8m2/(V·s),扩散系数D=0.50×10-9m2/s,则该组分的理论塔板数。
【答案】2.5×105【解析】三、判断题1.高效毛细管电泳法是依据粒子在电场作用下迁移速度的不同而达到分离的。
()【答案】对2.电泳淌度是粒子在单位电场强度下的电泳速度。
()【答案】对3.在电场作用下,带电粒子定向移动的现象称为电渗,溶液定向移动的现象称为电泳。
()【答案】错【解析】在电场作用下,带电粒子使溶液定向移动的现象为电渗,带电粒子定向移动的现象为电泳。
4.电场强度越大,粒子电泳速度及电泳淌度越大。
()【答案】错【解析】电泳淌度与分析物质所带电荷量呈正比,与溶剂的摩擦阻力系数呈反比。
与电场强度大小无关。
四、名词解释1.电泳淌度答:电泳淌度是指在外电场作用下,离子移动的速率。
电泳淌度与分析物质所带电荷量呈正比,与溶剂的摩擦阻力系数呈反比。
第十七章高效液相色谱法一、选择题1.在高效液相色谱分离中,影响色谱峰宽度的主要因素是()。
A.流动的流动相的传质阻力项B.滞留的流动相的传质阻力项C.固定相的传质阻力项D.纵向扩散项【答案】B2.在高效液相色谱分析中,采用化学键合固定相的最大优点是()。
A.固定相无流失和无溶解损失,使色谱柱的寿命延长B.输送流动相稳定C.可采用匀浆法装柱D.可与紫外检测器匹配使用【答案】A3.下列哪种色谱方法的流动相对色谱选择性无影响?()A.液-固吸附色谱B.液-液分配色谱C.尺寸排阻色谱D.离子交换色谱【答案】C【解析】尺寸排阻色谱是基于试样中各组分分子的大小和形状不同来实现分离,与流动相的性质无关。
4.在高效液相色谱分析中,流动相的选择非常重要,下列哪项不符合要求?()A.对被分离组分有适宜的溶解度B.黏度大C.与检测器匹配D.与固定相不互溶【答案】B【解析】高效液相色谱中使用高压输液,若使用高黏度溶剂,势必增高操作压力,不利于分离,同时,高的压力会损害泵和色谱柱。
5.在高效液相色谱法中,为改变色谱柱选择性,下列哪种操作效果最佳?()A.降低进样量B.改变流动相的种类和配比C.改变柱温D.改变色谱柱的长度【答案】B【解析】通过改变流动相的种类和配比,可有效地改善色谱柱的选择性。
6.离子交换色谱适用于分离()。
A.非电解质B.电解质C.小分子有机物D.大分子有机物【答案】B【解析】离子交换色谱是根据离子交换树脂上的可解离的离子与流动相中带相同电荷的组分离子进行可逆交换,这些离子对交换树脂具有不同的亲和力而彼此分离。
7.用高效液相色谱法测定药物的含量,使用十八烷基键合硅胶为固定相,下列流动相不能使用的是()。
A.甲醇-水(50:50)B.乙腈-水-冰醋酸(15:84:1,pH=3)C.乙腈-0.01mol/L磷酸二氢钾溶液(30:70)D.甲醇-水-氨水(30:68:2,pH=9)【答案】D【解析】使用键合固定相时,应控制pH在2~8.5范围内,不适于酸﹑碱度过大或含氧化剂的缓冲溶液作流动相体系。
第十五章色谱法导论1.气相色谱分离的原理是什么?根据你所掌握的分析化学基本知识,比较色谱法与其他分析方法(电化学分析、光谱分析等)的区别。
色谱法有何成功和不足之处?答:(1)气相色谱分离的原理:利用不同物质在固定相和流动相中具有不同的分配系数,当两相作相对移动时,使这些物质在两相间进行反复多次的分配,原来微小的分配差异产生了很明显的分离效果,从而依先后顺序流出色谱柱。
(2)色谱法与其他分析方法(电化学分析、光谱分析等)的区别:①色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果;②电化学分析法是应用电化学原理和技术,利用化学电池内被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。
其特点是灵敏度高,选择性好,设备简单,操作方便,应用范围广;③光谱分析法是利用光谱学的原理和试验方法以确定物质的结构和化学成分的分析方法。
(3)色谱法的成功和不足:①成功:分离效率高、灵敏度高、分析速度快、应用范围广。
②不足:定性困难。
2.概要说明色谱法分类的依据及各类方法。
答:色谱法分类的依据及各类方法:(1)根据流动相所处的状态分类:气相色谱和液相色谱。
(2)根据固定相的固定方式分类:柱色谱、薄层色谱和纸色谱。
(3)根据分离机理分类:吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、离子对色谱和亲和色谱等。
3.简述塔板理论的要点,塔板理论有什么局限性?答:(1)塔板理论的要点①对于长度L 一定的色谱柱,塔板数n 越大,则待测组分在柱内被分配的次数越多,柱效越高,色谱峰越窄。
②用n eff 和H eff 来衡量柱效能时,应指明测定物质,因为不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同。
当两组分在同一色谱柱上的分配系数相同时,无论该色谱柱的柱效能多高,两组分无法分离。
③用来计算n 和H 的基本关系式为()()()()222/1222/1/16/54.5,//16/54.5,/Y t Y t n H L n Y t Y t n H L n R R eff eff R R '='=====(2)塔板理论的不足①无法解释为什么同一色谱柱在不同的载气流速下的柱效不同;②未能指出影响柱效的因素及提高柱效的途径和方法。